Il museo ha sede presso un’antica struttura militare, costruita dagli Austriaci agli inizi del diciannovesimo secolo. 

A quel tempo Legnago era una fortezza molto importante e costituiva uno dei quattro capisaldi del famoso sistema difensivo denominato “Quadrilatero”, assieme alle altre roccaforti di Verona, Peschiera e Mantova. 

Inizialmente fu destinato a caserma per il reparto di cavalleria che aveva sede in città, ma successivamente fu trasformato in ospedale militare, chiamato “alla prova” perché in grado di resistere ad eventuali esplosioni grazie alla presenza di un consistente terrapieno posto sul tetto. 

Dopo l’annessione del Veneto al Regno d’Italia nel 1866, fu ceduto dal demanio militare al comune di Legnago. Nel corso degli anni trenta del XX secolo ospitò, su iniziativa di Alessio De Bon, il lapidario e la prima esposizione cittadina di reperti preistorici rinvenuti nelle Valli Grandi Veronesi, in collegamento con un altro edificio militare cinquecentesco, costruito dai Veneziani, in cui erano state allestite le collezioni di età romana. 

Completamente restaurato tra 1997 e 1999, dal 2001 è divenuto il Museo Civico di Legnago. 

Con i suoi quasi 1200 metri quadri di superficie, in larga parte dedicati agli spazi espositivi, il Centro Ambientale Archeologico rappresenta il museo archeologico di riferimento di tutta la pianura veronese e uno dei più grandi della provincia di Verona.